Anaerobe Biologische In Situ Sanierung (ABIS) - Kommunalkredit ...

Anaerobe Biologische In Situ Sanierung (ABIS) von LCKW-belastetem GrundwasserA 1. Wissenschaftliche Grundlagen für die Anwendung von ABISA 1.1. Eigenschaften von LCKWUnter dem Begriff LCKW werden chlorierte, gesättigte und ungesättigte C 1 - und C 2 -Kohlenwasserstoffe zusammengefasst. Im Leitfaden des KORA-Projektes, TV3 [2]sind die physikalisch-chemischen Eigenschaften von LCKW umfassend beschrieben.A 1.2. Allgemeine Voraussetzungen für den mikrobiologischenAbbau von organischen SchadstoffenDie meisten organischen Schadstoffe sind unter geeigneten Bedingungen imUntergrund durch natürlich vorhandene Mikroorganismen abbaubar. Das tatsächlicheAblaufen von natural attenuation (NA)-Prozessen in situ bzw. deren Nutzbarkeit imRahmen von ABIS-Maßnahmen ist von mehreren Faktoren abhängig. Für einenerfolgreichen Schadstoffabbau müssen sich alle diese Faktoren in einem günstigenBereich bewegen. Als notwendige Voraussetzungen für das Ablaufen desSchadstoffabbaues können folgende Randbedingungen angegeben werden:1. Prinzipielle biologische Abbaubarkeit des SchadstoffesUm Schadstoffmoleküle abzubauen, werden bestimmte Enzyme benötigt, dievon Mikroorganismen produziert werden. Die Fähigkeit zur Expression dieserEnzyme kann je nach Schadstoff weit verbreitet, an wenige spezifischeMikroorganismen gebunden oder, für biologisch nicht abbaubare Moleküle, nichtvorhanden sein.2. Biologische Verfügbarkeit des SchadstoffesMit steigender Hydrophobizität eines Schadstoffes steigt die Tendenz desSchadstoffes, mit strukturell ähnlichen natürlichen (organische Bodensubstanz)oder künstlichen (z.B. Ruß) Partikeln im Untergrund eine starke bis irreversibleBindung einzugehen. Als Voraussetzung für einen Schadstoffabbau kann ineiner ersten Näherung der Übertritt von der Bodenfest- in dieBodenflüssigphase und damit die Löslichkeit bzw. Konzentration desSchadstoffes im Wasser angesehen werden.3. Anwesenheit von geeigneten Mikroorganismen und MikroorganismengesellschaftenNicht alle natürlich im Untergrund vorkommenden Mikroorganismen verfügenüber das entsprechend benötigte enzymatische Werkzeug zum Abbau einesbestimmten Schadstoffes. Viele Schadstoffe sind nur unter Zusammenarbeitvon unterschiedlichen Organismengruppen vollständig abbaubar. Beimmikrobiologischen Schadstoffabbau kann zwischen direktem Abbau, der zueinem Energiegewinn für den Mikroorganismus führt, und dem indirekten Abbauohne Energiegewinn unterschieden werden.4. Anwesenheit von biochemischen ReaktionspartnernZur Oxidation ‚reduzierter’ Schadstoffe wie MKW und PAK und zum reduktivenAbbau ‚oxidierter’ Schadstoffe wie LCKW werden entsprechendeElektronenakzeptoren bzw. Donatoren benötigt.5. Ausreichendes Vorhandensein von anorganischen Nährstoffen, Vitaminenund SpurenelementenFür den mikrobiellen Zellaufbau wird neben Kohlenstoff (C) auch Stickstoff (N),Phosphor (P) und Kalium (K) benötigt. Für den aeroben Zellstoffwechsel läßt40